涡流传感器金属探测装置)
涡流检测的实施步骤是什么
涡流检测的实施步骤是什么导言涡流检测（Eddy Current Testing，ECT）是一种非破坏性检测技术，常用于金属材料的表面缺陷和材料性能评估。
本文将介绍涡流检测的实施步骤，涵盖了从准备工作到结果分析的全过程。
步骤一：检测准备在进行涡流检测之前，需要进行一系列的准备工作，以确保检测的准确性和效率。
1.确定检测目标：明确要检测的金属材料和受检区域。
根据材料类型和受检部位的不同，选择合适的涡流探头和检测参数。
2.表面处理：必要时，对受检表面进行清洁、脱脂等处理，以消除杂质的干扰，并确保涡流信号的清晰度。
3.探头选择：根据被测材料的类型、形状和尺寸，选择适合的涡流探头。
选用合适的频率和探头尺寸能够最大程度地提高检测的灵敏度。
4.仪器选择：根据具体需求选择合适的涡流检测仪器。
多功能仪器通常集成了各种功能，如数据采集、信号分析等。
步骤二：检测操作完成检测准备后，开始进行实际的检测操作。
涡流检测的操作流程一般包括以下几个步骤：1.探头校准：将涡流探头放于校准块上进行校准，以确保探头对缺陷的检测能力和灵敏度达到要求。
2.检测参数设置：根据受检材料和目标缺陷的特点，设置合适的检测参数，包括频率、增益、滤波器等。
这些参数的设置直接影响到检测结果的准确性。
3.探头放置：将涡流探头按照设定的布置方式放置在受检材料表面或与之接触的介质上。
通常情况下，探头与被测表面垂直保持一定距离，并保持平稳移动。
4.数据采集：使用涡流检测仪器进行数据采集，记录下检测过程中的信号变化。
对于大型结构，还需进行全面的扫描和数据采集，以获取更全面的信息。
步骤三：数据分析与结果评估完成检测操作后，需要对采集到的数据进行分析和评估，以确定是否存在缺陷或其他表面异常。
1.信号分析：对采集到的涡流信号进行分析，如幅度、相位、波形等。
通过对信号的分析，可以识别出可能存在的缺陷。
2.缺陷评估：根据涡流信号的特征和已知的缺陷标准，对检测结果进行评估。
列举电涡流式传感器的应用场合
列举电涡流式传感器的应用场合
电涡流式传感器是一种利用涡流效应测量物体表面缺陷、硬度、形态等特性的传感器。
电涡流式传感器应用广泛，以下是其主要应用场合：
1. 金属表面缺陷检测
电涡流式传感器可以检测金属表面的缺陷，如裂纹、孔洞、毛刺等。
应用于机械制造、汽车、航空航天等行业的产品质量检测及生产过程控制中。
2. 金属硬度检测
电涡流式传感器可以检测金属的硬度，主要应用于金属材料的硬度检测和分析。
3. 金属零件尺寸检测
电涡流式传感器可以测量金属零件的尺寸和形状，可以应用于測量有突起和凹陷的零件。
4. 金属疲劳损伤检测
5. 电动机缺陷检测
电涡流式传感器可以检测电动机转子上绝缘缺陷，例如裂痕、孔洞等，用于电动机的
生产质量控制。
6. 地下管道检测
电涡流式传感器可以检测地下管道中的缝隙、裂缝和铸造缺陷，用于管道安全控制和
维护。
总之，电涡流式传感器是一种非常实用的传感器，应用范围广泛，被广泛应用于金属
制造、物流、车辆、电子、电力等各个领域。
涡流传感器频率范围
涡流传感器频率范围
（原创实用版）
目录
1.涡流传感器的概述
2.涡流传感器的工作原理
3.涡流传感器的频率范围
4.影响涡流传感器频率范围的因素
5.涡流传感器在各领域的应用
正文
一、涡流传感器的概述
涡流传感器是一种常用的测量电磁场强度的传感器，主要通过感应涡流来实现对磁场或电场的测量。
涡流传感器具有响应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点，因此在工业、科研等领域得到了广泛应用。
二、涡流传感器的工作原理
涡流传感器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律。
当一个导体在磁场中运动或者磁场发生变化时，会在导体内产生感应电动势，从而产生感应电流。
这个感应电流即为涡流。
涡流的产生会影响到原磁场，从而引起磁场的变化。
通过测量这种变化，就可以间接地测量原始磁场的强度。
三、涡流传感器的频率范围
涡流传感器的频率范围主要取决于其内部的线圈设计和磁性材料。
一般来说，涡流传感器的频率范围可以从几赫兹到几千赫兹，甚至更高。
但是，具体的频率范围还需要根据实际应用场景和要求来确定。
四、影响涡流传感器频率范围的因素
影响涡流传感器频率范围的主要因素有以下几个：
1.线圈的设计：线圈的匝数、线径、线圈面积等都会影响到涡流传感器的频率范围。
2.磁性材料的性质：磁性材料的磁导率、磁化强度等性质也会影响到涡流传感器的频率范围。
3.工件的材料和形状：工件的材料和形状会影响到涡流的分布，从而影响到涡流传感器的频率范围。
五、涡流传感器在各领域的应用
涡流传感器广泛应用于工业、科研等领域，如测量磁场强度、电场强度、金属探测、无损检测等。
金属探测器原理
金属探测器原理金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。
这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。
涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。
金属探测器图解金属探测器特性和概念：金属探测器的精确性和可靠性取决于电磁发射器频率的稳定性，一般使用从80 to 800 kHz的工作频率。
工作频率越低，对铁的检测性能越好；工作频率越高，对高碳钢的检测性能越好。
检测器的灵敏度随着检测范围的增大而降低，感应信号大小取决于金属粒子尺寸和导电性能。
由于电流的脉动和电流滤波的原因，金属探测器对检测物品的输送速度有一定的限制。
如果输送速度超过合理范围，检测器的灵敏度就会下降。
为了确保灵敏度不下降，必须选择合适的金属探测器以适应相应的被检测产品。
一般来说，检测范围尽可能控制在最小值，对于高频感应性好的产品，检测器通道大小应匹配于产品尺寸。
检测灵敏度的调整要参考检测线圈的中心来确定，中心位置的感应最低。
产品的检测值会随生产条件的变化而变化，比如温度、产品尺寸、湿度等的变化，可通过控制功能作调整补偿球状物有重复性，最小的表面积，对金属探测器而言也最难检测。
因此，球状物可作为检测灵敏度的参考样本。
对于非球状的金属，检测灵敏度很大程度上取决于金属的位置，不同的位置有不同的横断面积，检测效果也就不同。
比如，纵向通过时，铁比较灵敏；而高碳钢和非铁就不太灵敏。
横向通过时，铁不太灵敏，高碳钢和非铁则比较灵敏。
在食品工业中，系统通常使用较高的工作频率。
对于如奶酪食品，由于其内在的高频感应性能好，会成比例地增加高频信号的响应。
潮湿的脂肪或盐份物质，例如面包类、奶酪、香肠等的导电性能与金属相同，在这种情况下，为了防止系统给出错误信号，必须调整补偿信号，降低感应灵敏度。
金属探测器分类金属探测器分类1．按功能来划分：1）全金属探测器：可以检测到铁、不锈钢、铜、铝等所有金属。
检测精度和灵敏度都比较高，稳定可靠。
基于电涡流传感器的金属识别系统设计
基于电涡流传感器的金属识别系统设计电涡流传感器在金属识别领域有着较广泛的应用，它不仅可以对大型旋转机械的轴的径向振动、轴向位移、轴转速等参数进行在线测量，还可以对零件的尺寸进行检验。
本文主要应用电涡流传感器能够实现对金属进行探测的特点，来通过单片机控制完成设计一个金属识别系统。
通过本系统作为一个实验模型对电涡流传感器的工作原理和测量方法进行研究。
标签：电涡流传感器；电桥法；金属识别1 传感器工作原理电涡流传感器属于电感式传感器的一种，它是利用线圈与传感器之间的交互模式来引导电流系数变化的数据模型，它的实现方式是通过转换电感量的传感系统进行的。
高频反射式电涡流传感器主要是由线圈在框架上的缠绕构成，这种线圈的形状呈现扁平状态，它可以固定在仪器的顶端，也可以将其粘连在整个框架的周围，紧贴仪器的槽内安置。
说到此类型的传感器的结构安装，相信大家都能够理解。
它是由系统内部的电圈组成，电圈在外形框架上缠绕，将整体结构稳定住。
它的缠绕方式也分为许多种，可以是在仪器的顶部进行互换，也可以在框架的周围进行购置。
电涡流传感器的特殊性就在于它是通过线圈与金属导体产生反应来进行操作的，而它们之间也可以称作是一种耦合性吸引。
耦合程度的不同则说明电涡流传感器的变化规律也是不同的。
电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，且呈闭合回路，类似于水涡流形状，故称之为电涡流也叫做电涡流效应，其实是电磁感应原理的延伸。
涡流的大小与金属体的电阻率ρ、磁导率μ、金属板的厚度d、线圈与金属导体的距离x、线圈的励磁电流频率f等参数有关。
电涡流传感器的运动规则相对简单，它主要是通过电涡流信息感应来完成的，将电涡流内部的电量剔除，非电量留下，与线圈的阻抗规律形成变化趋势，进行通过二者不同程度的反映进行测量。
所以，我们可以由此得出，测量仪器的内部结构与许多方面都相关，其中包括设备的性能、仪器的感应效率、设备的规格等等。
通常情况下来说，传感器的灵敏度取决于被测物体的基本属性，被测物体的基本属性比较好，传感器的灵敏程度也就相對较高。
电磁感应的金属探测仪原理
电磁感应的金属探测仪原理电磁感应金属探测仪原理是基于法拉第电磁感应定律的物理原理。
电磁感应金属探测仪可以通过检测金属中的电导性来判断金属的存在和位置。
下面将详细介绍电磁感应金属探测仪的原理。
电磁感应金属探测仪主要由发射线圈和接收线圈组成。
发射线圈通过电流产生磁场，当接收线圈在金属附近移动时，金属导体内的磁场会产生感应电流，即涡流。
涡流反过来又会引起接收线圈内的磁场变化，从而产生电动势。
在电磁感应金属探测仪中，发射线圈可以是一个单个的圆圈或椭圆形环，也可以是具有多个线圈的复杂结构。
接收线圈通常位于发射线圈的相对位置，以便更好地检测金属。
当发射线圈中通入交流电时，产生的交变磁场穿过空气中的金属目标，并在目标周围形成一个频率与发射电流频率相同的交变磁场。
如果金属目标是导体，金属中的自由电子将受到交变磁场的影响，从而产生涡流。
涡流在金属中产生的磁场与原始磁场相互作用，从而产生可以被接收线圈检测到的磁场变化。
接收线圈将被感应的磁场变化转换为电信号，并通过放大和处理电路进行处理。
处理后的信号经过滤波和解调，将金属目标产生的信号与背景噪音区分开来，从而确定金属目标的存在和位置。
电磁感应金属探测仪的探测能力与线圈的形状、电流频率、幅度以及金属目标的大小、形状和导电性等因素有关。
一般来说，金属目标导电性越高、尺寸越大，探测距离就越远。
此外，电磁感应金属探测仪对金属目标的探测深度也受到线圈的设计和特性的限制。
探测深度随着发射和接收线圈之间距离的增加而增加，但是距离超过一定范围后，由于涡流的阻力和金属目标的磁化，探测深度会逐渐减小。
除了表面金属目标，电磁感应金属探测仪还可以探测到埋藏在地下的金属目标。
这是因为金属目标与地下土壤之间产生的电磁感应现象。
这一原理被广泛应用于地下金属探测、文物考古、矿产勘探和危险地下设施的勘测等领域。
在实际应用中，电磁感应金属探测仪可以用于安全检查、金属探测、金属品质筛选和金属定位等。
例如，在人身安全检查中，可以使用电磁感应金属探测仪来检测携带金属物品的人员。
涡流扫查技术原理
涡流扫查技术原理
《涡流扫查技术原理》
嘿，今天咱就来讲讲这个涡流扫查技术原理。
就说有一天啊，我去参观一个工厂，那里面就用到了涡流扫查技术。
我一进去，就看见一个工作人员拿着个像小魔杖一样的东西在一个金属部件上晃来晃去。
我心里就犯嘀咕了，这是在干啥呢？
然后那个工作人员就给我解释啦，他说这个就是涡流扫查的设备。
你看啊，它就像个超级侦探，能探测到金属里面的各种小秘密呢！原来啊，当这个设备发出的电流在金属里流动的时候，如果遇到了缺陷或者啥问题，就会产生一种特殊的涡流信号。
就好像是金属在跟我们说话，告诉我们它哪里不舒服啦。
这个工作人员还特别详细地给我演示，他把那个设备在一个完好的金属件上扫过，仪器上显示的数据就很平稳。
然后他又在一个有缺陷的金属件上扫了一下，哇，仪器上的数据立马就有变化啦，就像警报一样响起来了呢！这可太神奇了。
我就一直在旁边看着，越看越觉得有意思。
我就想啊，这涡流扫查技术就像是给金属做了一次全面的体检，能把那些隐藏的小毛病都给找出来。
哎呀，经过这次在工厂的观察体验，我可算是对涡流扫查技术原理有了深刻的认识和理解啦！这真的是一项很了不起的技术呢，能为各种工业生产保驾护航呀！
所以说啊，涡流扫查技术原理可真是个有趣又实用的东西呢！以后再看到那些利用这个技术的地方，我肯定会想起这次在工厂的奇妙经历啦！。
涡电流传感器原理
涡电流传感器原理涡电流传感器（Eddy Current Sensor）是一种非接触式传感器，常用于测量金属材料的位移、振动、压力或导体材料的电导率等物理量。
其原理基于涡电流效应，涡电流是指当导体材料被交变电磁场穿过时，在导体内产生的一种涡旋状电流。
涡电流传感器利用这种电流的特性进行测量和探测。
涡电流传感器的基本原理是利用感应电磁场产生的涡电流及其对传感器特性的影响来实现测量。
传感器通常由两个部分组成：一是电感线圈，二是敏感区域（probe tip）。
当电感线圈受到交变电流激磁时，会生成一个激励电磁场。
当传感器靠近或接触到导体材料时，导体中会感应出一个涡电流。
涡电流在导体内导致了一个局部的、相对比较弱的感应电磁场。
当导体靠近或远离传感器时，涡电流的大小和方向也会发生变化，进而影响到感应电磁场的强度和方向。
敏感区域（probe tip）是传感器的关键部分，通常由金属或合金制成。
当该区域与导体接触时，感应电磁场的变化会导致电流通过敏感区域产生额外的涡电流。
这些额外的涡电流在电感线圈中感应出一个二次电流。
由于这个二次电流与涡电流的相互作用，传感器的输出特性就发生了变化，进而可以通过测量这个输出特性来得到所需测量物理量的值。
涡电流传感器的输出信号可以是电流、电压或频率等形式。
通常情况下，传感器的输出信号与被测量物理量之间存在一定的线性关系。
因此，可以通过校准传感器来建立一个准确的输入和输出关系，从而实现对被测量物理量的准确测量。
涡电流传感器具有许多优点。
首先，由于传感器是非接触式的，因此可以实现对非接触材料的测量。
此外，传感器不会对被测物体造成损伤，因为其工作过程中没有物理接触。
传感器对温度、湿度等环境因素的影响较小，具有较好的稳定性。
此外，由于敏感区域可以设计成极小的尺寸，传感器还可以用于测量微小的位移或压力。
总之，涡电流传感器是一种基于涡电流效应的传感器，利用材料中感应出的涡电流对传感器特性的影响来进行测量。
平衡混频式电涡流金属探测器研究
平衡混频式电涡流金属探测器研究!樊延虎"董晓友"张玉强"董军堂#延安大学物理与电子信息学院"陕西延安$%&’’’(摘要)讨论了平衡混频电涡流金属探测器的组成及工作原理"实验表明该金属探测具有灵敏度高"体积小等优点*关键词)平衡混频+电涡流+金属探测中图分类号),-./’0%%文献标识码)1文章编号)%’’23&’45#4’’&(’%3’’/23’4利用金属材料在交变磁场中的电涡流引起励磁线圈电感量变小和6值降低的现象"检测金属材料的方法"在实际测量中得到普遍应用"根据励磁频率"分为高频反射式和低频透射式"在频率一定时"电涡流的大小与金属材料的电阻率7和导磁率8有关*因此除可探测金属物外"还可测金属材料的温度9厚度等"其常用的检测电路有电桥法9测阻抗法9鉴频法和调幅法*笔者采用平衡混频法研究制作的电涡流金属探测器"具有体积小9灵敏度高等优点*其工作原理介绍如下):原理框图平衡混频法电涡流金属探测器原理框图如图%所示*振荡器%为晶体谐振器"振荡器4是由;<组成的振荡器"其;为电涡流传感器金属探测线圈"两振荡器输出信号"经平衡混频器混频后的输出信号为两振荡器的和频和差频"再经带通滤波器后取出差频信号"当二者频率相等时"差频为零"滤波器没有信号输出*若在电涡流传感器;附近有金属物时"振荡器4的频率变高"滤波器有差频信号输出*一路经检波"由比较器给出显示#如;=>指示(*另一路信号经放大后推动扬声器发声"该声音的音调与金属物的大小成正比"与距离成反比*实验制作选用4-@A 的晶体振荡器%"电涡流传感器;在直径2B C 的单槽支架上用’D 4B C 漆包线绕制&’,"谐振电容<#与;配谐在4-@A ("采用具有优良温度特性的复合膜电容"并用变容二极管微调频率"在没有金属物时"调整电位器以改变变容二极管的容量"使之振荡在4-@A "扬声器无声*为提高探测器的稳定性"带通滤波器的下截止频率取%’E 4’@A "但也不能取得过高"否则灵敏度下降较大*上截止频率取到FG @A 平衡混频器选用8H I %’/$双重平衡乘法器*图%金属探测器原理框图收稿日期)4’’J ’$%’作者简介)樊延虎#%.J &("男"陕西延安市人"延安大学教授!结论综上所述制作的金探测器"在#$%距离内能可靠的检测出#%%螺钉"就检测金属物而言较其它方法灵敏度高"也可以直接用耳机在混频器的输出作指示器"可大大简化电路"有关差频与金属物的距离的关系及用此程式测金属厚度"及金属材料的温度还有待于进一步研究&参考文献’()*吴绍琳"孙组达+检测与转换技术(,*+西安交通大学出版社")--.+(#*吴正毅+测试技术与测试信号处理(,*+北京’清华大学出版社")--)+/责任编辑朱联营01232456789:;<2:4=>2:26:;5;?2=26:5862>>@:5493>A 625B 432>;9B 4=4962><8C 89DE F G H I J K L M "N O G P Q R I S K T S M "U V F G P H M K W R I J X "N O G P Y M J K Z I J X[\S ]]^X ^S _‘L T a R $a b c ]^$Z d S J R $e J _S d %I Z R S J "H I J I Jf J R g ^d a R Z T "H I J I J h )i j j j "\L R J I kl B 3:546:’m L ^$S J a Z d M $Z R S JI J no d R J $R o ]^S _%^Z I ]n ^Z ^$Z S dS _^]^$Z d R $^n n TZ d I J a n M $^dp I a ^nS Jp I ]I J $^n %R q R J Xr I a n R a $M a a ^n "m L ^^q o ^d R %^J Z d ^a M ]Z R ]]M a Z d I Z ^Z L I Z Z L R a %^Z I ]n ^Z ^$Z S d L I g ^Z L ^I n g I J Z I X ^S _L R X L a ^J a R Z R g R Z TI J na %I ]]a R s ^+t 2@u ;5>3’p I ]I J $^n%R q R J X v ^]^$Z d R $^n n TZ d I J a n M $^d v wwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww%^Z I ]n ^Z ^$Z S d[上接第i -页kl >x 4962;?6;9325x 4:8;9y 8;=;D @z e H I K J R[\S ]]^X ^S _z R _^{$R ^J $^H I J I Jf J R g ^d a R Z T "H I J I J h )i j j j "\L R J I kl B 3:546:’\S J a ^d g I Z R S Jp R S ]S X TR aIJ ^r R J Z ^X d I Z ^na $R ^J $^R J]R _^a $R ^J $^"r L S a ^a M o o S a ^R aZ Sa Z M n TZ L ^%^Z L S n a I J n%^I J a S _p R S n R g ^d a R Z T$S J a ^d g I Z R S J +m SL M %I J |a ]R g ^"p R S n R g ^d a R Z TR a %I Z ^d R I ]_S M J n I Z R S JI J n R a $S %%S Jr ^I ]Z L +}R Z Lo S o M ]I Z R S Ja ^g ^d a ^]TR J a ^I a R J XI J n^$S J S %Td I o R n ]TX d S r R J X "L M %I Jn ^o d R g ^S _Z L ^p R S ]S X Ta S M d $^a I J nn ^a Z d S TI J no S ]]M Z ^Z L ^]R _^^J g R d S J %^J Z "r L R $L$I M a ^a Z L ^p R S n R g ^d a R Z Tn ^$d ^I a R J XI J na o ^$R ^a ^q Z R J $Z R J X "a S$S J a ^d g I Z R S Jp R S ]S X TL I a p ^$S %^^a o ^$R I ]]TR %o S J Z I J Z +m L R a o I o ^d Z d R ^a Z Sn R a K $M a a Z L ^$S J $^o Z S _$S J a ^d g I Z R S Jp R S ]S X T "Z L ^_S $M a o d S p ]^%a S _$S J a ^d g I Z R S Jp R S ]S X TI J na R %^]TR J Z d S n M $^aZ L ^p R S n R g ^d a R Z T$S J a ^d g I Z R S J+t 2@u ;5>3’$S J a ^d g I Z R S Jp R S ]S X T v p R S n R g ^d a R Z T v _S $I ]a Z M n T v p R S n R g ^d a R Z T$S J a ^d g I Z R S J~.第)期樊延虎"等’平衡混频式电涡流金属探测器研究平衡混频式电涡流金属探测器研究作者：樊延虎， 董晓友， 张玉强， 董军堂， FAN Yan-hu， DONG Xiao-you， ZHANG Yu-qiang， DONG Jun-tang作者单位：延安大学,物理与电子信息学院,陕西,延安,716000刊名：延安大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF YANAN UNIVERSITY(NATURAL SCIENCE EDITION)年，卷(期)：2006，25(1)被引用次数：2次1.吴绍琳.孙组达检测与转换技术 19932.吴正毅测试技术与测试信号处理 19911.吴丽君.李倩被测体材质对电涡流位移传感器特性的影响[期刊论文]-大学物理实验 2008(1)2.张学勇.赵群.李义宝.唐震一种金属探测器的设计[期刊论文]-安徽建筑工业学院学报（自然科学版）2007(3)本文链接：/Periodical_yadxxb200601012.aspx授权使用：北京理工大学(北京理工大学)，授权号：7376b671-d45a-4643-99ca-9e1e011fc755下载时间：2010年10月29日。
金属检测传感器原理
金属检测传感器原理
金属检测传感器原理是利用电磁感应原理进行检测。
当金属物体靠近传感器时，金属物体会改变传感器的感应区域内的电磁场分布，从而产生检测信号。
传感器内部通常包含一个发射线圈和一个接收线圈。
发射线圈通过施加交变电流产生交变磁场，而接收线圈则用来检测感应区域内的磁场变化。
当金属物体靠近传感器时，金属物体会引起磁场的改变。
这种改变会导致线圈中感应出电动势，并通过接收线圈进一步转化为电压信号。
传感器通过测量这个电压信号的变化来判断金属物体的存在及其位置。
金属检测传感器主要利用了金属对磁场的干扰特性。
金属具有良好的导电性，当金属材料处于变化的磁场中时，会引起内部的涡流。
这些涡流会破坏磁场的均匀性，从而产生检测信号。
此外，金属材料对磁场的渗透能力较差，磁场会集中在金属表面附近。
因此，金属检测传感器通常能够探测到金属物体与传感器之间的较小间隙。
这使得金属检测传感器在工业生产中具有重要的应用，例如用于金属检测、工件定位、安全门控制等。
总的来说，金属检测传感器利用金属对磁场的干扰特性，通过测量感应区域内磁场的变化来检测金属物体的存在及其位置。
这种原理使得金属检测传感器在自动化控制系统中广泛应用。
涡流传感器工作原理
涡流传感器工作原理涡流传感器是一种常用的非接触式测量传感器，它利用涡流效应来实现对金属导体表面缺陷、厚度、尺寸和电导率等参数的测量。
涡流传感器主要由激励线圈、探测线圈、信号处理电路和显示装置等部分组成，其工作原理如下：当激励线圈通电时，会在金属导体表面产生交变磁场。
这个交变磁场会在金属导体表面诱导涡流，涡流的大小和金属导体的电导率成正比。
当涡流通过探测线圈时，会产生感应电动势，这个感应电动势的大小与涡流的大小成正比。
通过测量感应电动势的大小，就可以间接地获得金属导体的电导率信息，从而实现对金属导体表面缺陷、厚度、尺寸等参数的测量。
涡流传感器的工作原理基于涡流效应，这是一种由交变磁场在导体中产生的感应电流。
根据法拉第电磁感应定律，当导体中有磁场发生变化时，就会在导体中产生感应电流。
在涡流传感器中，激励线圈产生的交变磁场就是导致涡流产生的原因。
涡流传感器通过测量涡流的大小来间接地获得金属导体的电导率信息，从而实现对金属导体表面缺陷、厚度、尺寸等参数的测量。
涡流传感器具有许多优点，例如测量精度高、测量速度快、不受材料磁性影响、适用于高温、高压、腐蚀性环境等。
由于其非接触式测量的特点，涡流传感器在工业领域得到了广泛的应用，特别是在金属材料的无损检测、涡流制动器、涡流加热等方面有着重要的应用价值。
总的来说，涡流传感器是一种基于涡流效应的非接触式测量传感器，其工作原理简单清晰，具有测量精度高、测量速度快等优点，适用于金属材料的无损检测、涡流制动器、涡流加热等领域。
涡流传感器的应用前景十分广阔，对于工业生产和科研领域都具有重要意义。
电涡流传感器的原理及应用
电涡流传感器的原理及应用一、电涡流传感器的原理电涡流传感器（电涡流探测器，Eddy Current Sensor，ECS）是一种基于电涡流原理的在线实时测定仪器。
它利用的原理是，当在一个电磁介质中产生电磁场时，电流会在介质中流动产生电涡流，电涡流的流动方向及大小受介质的性质和电磁场强度的影响，而这些变化则反映出物体的变化。
电涡流传感器，全称Eddy Current Sensor，是一种非接触式的电磁传感器，它大多用于测量内部和表面的特性非常好的金属材料，也可以用于测量金属孔道内部的特性，它非常容易安装在设备上而且具有噪声抑制功能，可以用于测量各种形状的物体，它可以把一个对象转换成电信号，并且可以监测其变化。
电涡流传感器是一种可用于在线测量和检测金属材料和金属表面的电磁测量仪器，它利用在磁介质沿磁次中的电阻（电导）变化而发出信号，从而实现对金属表面形状及组成的测量。
电涡流传感器有很多种类，如抗聚焦传感器，分解焦点传感器，曝光传感器，轨迹传感器，缝隙传感器，缺陷检测传感器等。
电涡流传感器的基本原理是利用电磁感应原理，在电磁介质中产生一个被称为涡流的微小电流，并利用涡流形成的电磁场来检测物体的变化。
具体来说，当在电磁介质中产生一个电磁场时，电流在介质中流动，这些电流构成了电涡流，电涡流的流动方向及大小受介质的性质和电磁场强度的影响，而这些变化则反映出物体的变化。
二、电涡流传感器应用1、缝隙检测电涡流传感器可以用于测量金属缝隙的大小，缝隙是指一个金属件上不规则的空洞。
电涡流传感器的安装通常放在缝隙的一端，通过检测缝隙的大小，进而可以检测到另一端的特性。
2、缺陷检测电涡流传感器可以用于检测金属材料内部的缺陷，可以检测到金属材料的裂纹、气孔等缺陷，即使这些缺陷细微，也可以被电涡流传感器检测到。
3、表面形貌检测电涡流传感器可以用于测量金属表面形貌，即金属表面的凹凸、高低等等，这对于精细化加工非常重要，可以帮助提高最终产品的精度。
常用传感器工作原理(电涡流式)
传感器系统设计和集成方法
将电涡流传感器与其他类型传感器进行集成应用，依托数据分析与处理可快 速获得精确的位置、温度、速度等信息。
电涡流传感器在飞行器中的应 用
可以用于飞机表面涂层疲劳、空气动力学性能检测和导弹发动机检测等领域 中，为航空航天行业提供支撑。
车辆检测
电涡流传感器可用于检测汽车制动器片、轴承、 传动装置和凸轮轴等的磨损和裂纹程度。
采集电路和信号处理电路
运放放大电路
用于对涡流信号进行放大和录制，一般采用低噪声 运放。
信号发生器
提供激励信号，调节激励磁场的频率和幅度。
示波器
可用于检测电涡流传感器的输出信号。
滤波器
对电涡流传感器发出的信号进行滤波处理，以减少 干扰和噪声。
用来产生激励磁场，检测被测物体表面涡流。
被测物体
在其表面出现的涡流产生反向电动势，与感应线圈 中的电流进行比较。
信号放大器
对感应线圈中产生的电压信号进行放大和处理。
输出显示装置
显示并输出电涡流传感器检测到的被测物体的信息。
电涡流传感器的优缺点
1 优点
非接触检测、高精度、宽频带、可检测多种参数。
2 缺点
按照测量方法分类
有空心电涡流传感器和常规电 涡流传感器两种。
按照检测对象分类
有测量表面缺陷和测量导体尺 寸两种。
Байду номын сангаас
按照尺寸分类
可以分为微型电涡流传感器和 大型电涡流传感器。
电涡流传感器的原理模型建立
通过MATLAB等数学建模软件，根据相关参数构建电涡流传感器的仿真模型， 便于对电涡流传感器的理解和优化设计。
电涡流式传感器
电涡流式传感器电涡流传感器是一种能将机械位移，振幅和转速等参量转换成电信号输出的非电量电测装置。
它由探头，变换器，连接电缆及被测导体组成，是实现非接触测量的理想工具。
其最大特点就是结构简单，可以实现非接触测量，具有灵敏度高、抗干扰能力强、频率响应宽、体积小等特点，因此在工业测量领域得到了越来越广泛的应用。
一、基本工作原理当金属导体置于变化的磁场中，导体内就会产生感应电流，这种电流就像水中的漩涡那样，在导体内部形成闭合回路，我们通常称之为电涡流，称这种现象为涡流效应。
电涡流传感器就是在涡流效应的基础上建立起来的。
电涡流传感器的基本原理如图1所示。
一个通有交变电流1I 的传感线圈，由于电流的周期性变化，在线圈周围就产生了一个交变磁场1H 。
如被测导体置于该磁场范围之内，被测导体便产生涡流2I ，电涡流也将产生一个新的磁场2H ，2H 和1H 方向相反，由于磁场2H 的反作用使通电线圈的等效阻抗发生变化。
当金属导体靠近线圈时，金属导体产生涡流的大小与金属导体的电阻率ρ、磁导率μ、厚度t 、线圈与金属导体间的距离s 以及线圈激励电流的大小和角频率ω等参数有关。
如固定其中某些参数，就能按涡流的大小测量出另外一些参数。
为了简化问题，我们把金属导体理解为一个短路线圈，并用2R 表示这个短路线图2 等效电路U图1 电涡流式传感器基本原理示意图1—传感线圈；2—金属导体 2圈的电阻；用2L 表示它的电感；用M 表示它与空心线圈之间的互感；再假设电涡流空心线圈的电阻与电感分别为1R 和1L ，就可画出如图2所示的等效电路。
经推导电涡流线圈受被测金属导体影响后的等效阻抗为L j R L L R M L j L R M R R I U Z ωωωωωωω+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++==22222222122222222111 式中R —电涡流线圈工作时的等效电阻； L —电涡流线圈工作时的等效电感。
由上式可知，等效电阻、等效电感都是此系统互感系数平方的函数。
电涡流传感器
接近开关的术语解释（6）
接近开关与被测物不接触、不会产生 机械磨损和疲劳损伤、工作寿命长、响 应快、无触点、无火花、无噪声、防潮、 防尘、防爆性能较好、体积小、安装、 调整方便； 缺点是 触点容量较小、输出 短路时易烧毁。
三.接近开关的主要性能指标：
额定动作距离、工作距离、 动作滞差、重复定位精度（重复 性）、动作频率等。
电涡流传感器
在这一章里，卡卡要给大家介绍电涡流传感器的 基本原理、特性和应用，也集中讲一讲在工业技术 里广泛应用的接近开关。
电涡流传感器主要用于金属探测（安全检测等）、 微小位移和振动测量，以及转速、表面状态等诸多 与电涡流有关的参数，还可以用于无损探伤及接近 开关。
电涡流传感器的最大特点是非接触测量。
电涡流位移传感器的应用
电涡流探头线圈的阻抗受诸多因素影响， 例如金属材料的厚度、尺寸、形状、电导率、 磁导率、表面因素、距离等，因此电涡流传感 器的应用领域十分广泛，但也同时带来许多不 确定因素，一个或几个因素的微小变化就足以 影响测量结果。所以电涡流传感器多用于定性 测量。 在用作 定 量 测量时，必须采用逐点标 定、计算机线性纠正、温度补补偿等措施。
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接近开关的术语解释（4）
响应频率f ：按规定，在1秒的时间间隔 内， 接近开关动作循环的最大次数，重复 频率大于该值时，接近开关无反应。
响应时间t ：接近开关检测到物体时刻 到接近开关出现电平状态翻转的时间之差。 可用公式换算： t=1/ f
电涡流传感器应用实例
电涡流传感器应用实例
电涡流传感器是一种非接触式传感器，可以用于测量金属表面的缺陷、厚度、硬度等参数。
它的工作原理是利用交变磁场在金属表面产生涡流，通过测量涡流的强度和相位来得到所需的参数。
下面介绍几个电涡流传感器的应用实例。
1. 汽车制动盘检测
汽车制动盘是一种重要的安全零部件，其质量直接影响到车辆的制动性能。
传统的制动盘检测方法是使用人工测量，效率低、精度不高。
而采用电涡流传感器可以实现自动化检测，大大提高了检测效率和精度。
传感器可以检测制动盘表面的缺陷、厚度和硬度等参数，从而判断制动盘是否符合要求。
2. 航空发动机叶片检测
航空发动机叶片是一种高精度零部件，其质量直接影响到发动机的性能和寿命。
传统的叶片检测方法是使用人工测量，效率低、精度不高。
而采用电涡流传感器可以实现自动化检测，大大提高了检测效率和精度。
传感器可以检测叶片表面的缺陷、厚度和硬度等参数，从而判断叶片是否符合要求。
3. 钢轨检测
钢轨是铁路运输的重要组成部分，其质量直接影响到铁路运输的安
全和效率。
传统的钢轨检测方法是使用人工测量，效率低、精度不高。
而采用电涡流传感器可以实现自动化检测，大大提高了检测效率和精度。
传感器可以检测钢轨表面的缺陷、厚度和硬度等参数，从而判断钢轨是否符合要求。
电涡流传感器具有广泛的应用前景，可以用于各种金属表面的检测和测量。
随着技术的不断发展，电涡流传感器的应用范围将会越来越广泛。
涡流传感器金属探测装置)
传感器技术
课程设计
题 目金属探测器设计
摘要
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。
二、设计任务与要求
2.1设计任务
设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子器件，当金属在靠近探测器时，驱动音响电路发声。当移开金属时，驱动音响电路不发声。
2.2设计要求
设计一种可探测金属的电子装置——金属探测器，探测器性能要求：
1.工作温度范围：-40℃~+50℃
2.连续工作时间：一组5号电池可连续工作40h。
将直流电源、振荡器、检波器、前置放大电路、电压-电流变换器、电流-频率变换器依照图3-1所示的顺序，采用直接耦合的方式连接，就构成了完整的金属探测器的原理图其设计的总理框图如图3-1所示：
图3-1设计电路总理框图
3.2设计步骤
3.2.1 直流电源及振荡、检波电路设计
直流电源及振荡、检波电路：系统稳压电源采用集成三端稳压器CW79L05组成，其输入端接电池（-12V），输出稳压值为-5V。
3.2.2前置放大电路的设计
前置放大电路：前置放大电路用差动输入放大器组成，如图3-2-2
图3-2-2前置放大电路
图中R1、C1、R2及C2构成差动积分电路，即自动回零电路，其作用是对变化缓慢的直流信号进行抑制，而对变化较快的金属信号进行100倍放大，从而在一定程度上抑制了 土壤效应。当u1为缓变直流信号时，由于积分电路时间常数较小（r1=R1C1=100ms，r2=R2C2=220ms），C1、C2可视作开路，由于参数对称，则u0=0。当ui=为脉动信号时（即在原检波输出电压基础上叠加脉动变化量Δui）。R1C1、R2C2组成差动积分电路（积分器负载电阻较大，其影响可忽略），由经典法得
KAMAN高电涡流传感器
KAMAN高电涡流传感器简介KAMAN高电涡流传感器是一种精密测量设备，可用于测量金属部件表面的细小缺陷和变形。
它是通过电涡流原理来测量金属部件表面的细小缺陷和变形。
KAMAN高电涡流传感器的应用范围非常广泛，包括医疗设备、工业制造、航空航天等多个领域。
工作原理KAMAN高电涡流传感器利用电涡流原理进行金属表面的测量。
当传感器靠近金属表面时，它会产生一些涡流，这些涡流会形成磁场，这个磁场会影响电压的变化。
由于材料的高导电性，涡流会在材料表面产生一个旋转磁场。
这个旋转磁场会引起传感器中的铝线圈内的电流的变化。
这个电流的变化量与涡流的磁场相关，进而实现对金属部件表面的测量。
特点KAMAN高电涡流传感器具有以下特点：1.高精度：使用高电涡流技术，能够达到0.05微米的测量精度。
2.高灵敏度：可以检测非常细微的金属表面缺陷和变形。
3.非接触式：不会对被测量的金属表面造成磨损和损坏。
4.高可靠性：由于其设计简单，不易出现故障和损坏。
5.多功能：可在高温、低温和其它恶劣环境下使用。
应用KAMAN高电涡流传感器广泛应用于以下领域：医疗设备医疗设备制造商使用KAMAN高电涡流传感器来检测医疗设备的表面缺陷和变形。
这可以确保医疗设备在使用过程中的准确性和可靠性。
工业制造在工业制造领域，KAMAN高电涡流传感器用于测量汽车零件和机器零件。
在这些行业中，非常注重产品质量和精度，KAMAN高电涡流传感器正好满足这些要求。
航空航天在航空航天领域，KAMAN高电涡流传感器用于检测飞机和火箭部件表面的缺陷和变形。
这可以确保航空航天设备能够安全地使用。
总结KAMAN高电涡流传感器是一种精密测量设备，具有高精度、高灵敏度、非接触式、高可靠性和多功能等特点。
在医疗设备、工业制造和航空航天等领域中都有广泛应用。
它的工作原理是利用电涡流原理进行测量，不会对被测量的金属表面造成磨损和损坏，从而保证了产品质量和精度。
电涡流电感式传感器工作原理
电涡流电感式传感器工作原理1. 什么是电涡流电感式传感器？好嘞，咱们先从最基本的说起，电涡流电感式传感器可不是一块普通的铁疙瘩，它是个非常聪明的小家伙。
你可以把它想象成一位“探测员”，在各种工业应用中，悄悄地帮我们监测一些重要的数据，比如金属的距离、位置和速度。
这东西的原理可真有趣，咱们一起来揭开它的神秘面纱！1.1 工作原理简介简单来说，这个传感器的工作原理是基于电涡流的现象。
你知道吗，电涡流其实就像是在水里转圈的漩涡，当你把导体放到一个变化的磁场中，就会引发电涡流的产生。
这些电涡流在导体内部环绕流动，就像小鱼在水中打转一样，而这些流动的电流又会产生一个与磁场相互作用的力。
哎呀，这就是电涡流的魅力所在！1.2 生活中的应用说到这里，可能有朋友会问，这玩意儿具体用在哪呢？呵呵，别急，我来给你普及一下。
电涡流电感式传感器在很多地方都能派上用场，像是汽车的防撞系统、金属加工行业的检测设备，还有在航空航天领域的监测系统。
换句话说，它可是个“万金油”，有着不可或缺的地位，听着就让人觉得靠谱吧？2. 具体工作过程好了，接下来咱们聊聊它的具体工作过程。
想象一下，你把这个传感器放在一个金属表面附近，当这个金属靠近传感器时，传感器就会发出一个交变的磁场。
这时候，哇哦，金属里就开始“嗡嗡”作响，产生电涡流。
这些电涡流的大小和方向会随金属的距离变化而变化，哎，这就是传感器的“心跳”。
2.1 电流和信号这些电涡流不仅仅是看起来酷炫，它们还会产生一个反向的磁场，这个磁场就像是个信号灯，告诉传感器“嘿，金属离我有多远”。
而这个信号会被转换成电压或电流，然后传递给控制系统。
你看，这玩意儿真的是“巧妙至极”，利用简单的原理，实现了复杂的检测任务。
2.2 特点与优点更有趣的是，电涡流电感式传感器有很多优点。
首先，它的响应速度那可是杠杠的，几乎瞬间就能捕捉到变化。
其次，它对金属表面的要求也不高，形状、大小、材料都可以，不像某些传感器那么挑剔。
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图3-2-1直流电源及振荡
图中，L1、L2、L3和L4为绕在同一磁罐内的四组线圈，当电源接通后，电路产生振荡，其输出电压幅度指数上升至三极管饱和。为防止产生振荡阻塞，须选择合适的匝数比（可取L1:L2=1:5）。R3、C4为射集偏置电路，L5、L6构成探头谐振回路，为提高探测器的灵敏度，要求探头电感线圈有较高的电压，可利用变压器升压来实现，取L1:L2=1:150。当无金属物体时，振荡器的振荡频率
3.2.4 电流-频率变换电路设计
电流—频率变换电路：电流—频率变换电路的作用是将前级放大后的直流信号转换成音频信号，驱动耳机发出音响。金属物体越大或者探头离金属物体越近，其输出物体越大或者探头离金属物体越近，其输出的信号就越强，频率就越高。采用CMOS时基电路CH7555构成有输入电压控制的多谐振荡器，电路如图3-2-4所示。
在国防公安海关地质冶金等部门都有着广泛的应用，它除了用于探测有金属外壳或金属部件的地雷之外，还可以用来探测隐蔽在墙壁内的电线、埋在地下的水管和电缆，甚至能够地下探宝，发现埋藏在地下的金属物体。
关键词：涡流效应 震荡电路功率放大
一、设计目的1
二、设计任务与要求1
2.1设计任务1
2.2设计要求1
三、设计步骤及原理分析1
（取L5=3.5mH，C6=0.01μF，则f=26.9kHz）。当金属物体接近探头时，L5的等效电感发生变化，谐振回路L5C6失谐，从而使负载能力很弱的变压器次级L3两端的电压发生明显变化，经取样电感L4及检波电路将此信号转换成直流探测信号输出。
由电涡流效应的原理可知，若要完成金属检测，就必须要有一个高频振荡的线圈。在线圈驱动电路中，为获得高频振荡的波形，可以采用外加激励的方式，也可采用正反馈放大器自激励的形式。出于电路简单化的设计便于制作和实现基本无需专用设备的的目的考虑，设计中采用线圈直接耦合自激励的方式，即构成一个互感耦合式振荡器。
3.2.2前置放大电路的设计
前置放大电路：前置放大电路用差动输入放大器组成，如图3-2-2
图3-2-2前置放大电路
图中R1、C1、R2及C2构成差动积分电路，即自动回零电路，其作用是对变化缓慢的直流信号进行抑制，而对变化较快的金属信号进行100倍放大，从而在一定程度上抑制了 土壤效应。当u1为缓变直流信号时，由于积分电路时间常数较小（r1=R1C1=100ms，r2=R2C2=220ms），C1、C2可视作开路，由于参数对称，则u0=0。当ui=为脉动信号时（即在原检波输出电压基础上叠加脉动变化量Δui）。R1C1、R2C2组成差动积分电路（积分器负载电阻较大，其影响可忽略），由经典法得
表3-1 555定时器的功能
输入
输出
TH
OUT
VT
×
×
0
0
导通
＞2/3
＞1/3
1
0
导通
＜2/3
＞1/3
1
不变
不变
＜2/3
＜1/3
1
1
截止
从它的工作过程可以看出，它的输入可以不一定是逻辑平，可以是模拟电平，因此，该集成电路兼有模拟和数字电路的特色。
3.3设计原理分析
金属探测器是采用线圈的电磁感应原理来探测金属的。金属探测器利用电磁感应的原理，利用有交流电通过的线圈，产生迅速变化的磁场。这个磁场能在金属物体内部能感生涡电流。涡电流又会产生磁场，倒过来影响原来的磁场，引发探测器发出鸣声。当有金属物靠近通电线圈平面附近时，将发生线圈介质条件的变化和涡流效应两个现象。当有金属物靠近通电线圈平面附近时，无论是介质磁导率的变化，还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。对于非铁磁性的金属μr≈1，σ较大，可以认为是导电不导磁的物质，主要产生涡流效应，磁效应可忽略不计;对于铁磁性金属μr很大，σ也较大，可认为是既导电又导磁物质，主要产生磁效应，同时又有涡流效应。 本设计正是基于这样的理论，来寻找一种适合的传感器来感应线圈的磁场变化。
四、课程设计小结与体会
通过为期一周的课程设计，我深刻体会到了自己知识的匮乏。我深深的感觉到自己知识的不足，自己原来所学的东西只是一个表面性的，理论性的，而且是理想化的。根本不知道在现实中还存在有很多问题。真正的能将自己的所学知识转化为实际所用才是最大的收获，也就是说真正的能够做到学为所用才是更主要的。设计一个很简单的电路，所要考虑的问题，要比考试的时候考虑的多的多。
其555定时器的工作原理为：当5脚悬空时，比较器 和 的比较电压分别为2/3 和1/3 。
1.当6脚的电压大于2/3 ，2脚的电压大于1/3 时，比较器 输出低电平， 输出高电平，基本RS触发器被置0，放电三极管T导通，输出端OUT为低电平；
2.当6脚的电压小于2/3 ，2脚的电压小于1/3 时，比较器 输出高电平， 输出低电平，基本RS触发器被置1，放电三极管T截至，输出端OUT为高电平；
本次课程设计所设计的金属探测器基本符合设计要求，可以探测出20cm范围内的金属物体的存在，而且对于体积较大的金属物体，探测的范围会相应的增大，考虑到该装置使用电池供电，还设计了电源欠压提示功能，提醒用户及时更换电池。设计电路时，要考虑到它的前因后果，用什么样的电路实现什么什么样的功能。另外，还要考虑到电路的可行性，实用性等。本次课程设计要求多学科知识综合应用，加深了对各个学科的理解和掌握，
可求得t=32.5s时，输出达最大u0=92.5mV。随时间延长，u0逐渐减小，t=1s时，u0≈0V。可见前置放大器可抑制大于1s的慢变干扰信号。
3.2.3电压-电流变换电路的设计
电压—电流变化电路：电压—电流变换电路用运算放大器和三极管等组成电流负反馈电路。
由前置放大器输出的直流脉动信号经本级放大后得到稳定的恒流输出，以驱动后级电流—频率变换器。图中RP为系统工作状态调节电位器。静态时，调节RP使三极管工作于临界截止状态，二极管接近于导通。一旦ui输入脉动放大信号，三极管进入放大（2.2MΩ）使得三极管T集电极电流稍有变化，就会使二极管VD迅速导通
成绩评定：
传感器技术
课程设计
题 目金属探测器设计
摘要
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备，己被广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。比如在机场、大型运动会(如奥运会)、展览会等都用金属探测器来对过往人员进行安全检测，以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门(包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也使用金属探测器对出入人员进行检测，以防止贵重金属材料的丢失;目前，就连考试也开始启用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊。由此可见，金属探测器对工业生产及人身安全起着重要的作用。
如果在电压控制端（5脚）施加一个外加电压（其值在0～ 之间），比较器的参考电压将发生变化，电路相应的阀值、触发电平也将随之变化，并进而影响电路的工作状态。另外， 为复位输入端，当 为低电平时，不管其他端输入端的状态如何，输出OUT为低电平，即 的控制级别最高。正常工作时，一般应将其接高电平。
总上，列出555定时器的功能表为：
3.2.5直流欠压报警电路
直流电源欠压报警电路：当电池电压VT由-12V变至-6.5V时，使三端稳压器输出稳压值产生较大偏差，应更换新电池，故采用一个检测报警电路告知用户。报警电路如图3-2-5所示
图3-2-5直流欠压报警电路
用CMOS时基电路CH7555和阻容元件组成多谐振荡器，采用-5V稳压电源供电。当下降至-6.5V时，电路起振，发出电压不足报警信号。该振荡器的振荡频率f=4.9kHz。比探测信号频率高，且固定不变，因此不会与探测信号相混淆。
3.1设计方法1
3.2设计步骤4
3.3设计原理分析6
四、课程设计小结与体会8
五、参考文献8
金属探测器是一种专门用来探测金属的仪器，适用于探测木材、塑料和其他非金属中残存的铁钉及其他金属物，探测埋入地下和建筑物中的管道和钢筋，也可以用来检查邮包中隐藏的金属武器，还可以用于工厂企业对金属物品的防窃和海关对走私物品的排查
将直流电源、振荡器、检波器、前置放大电路、电压-电流变换器、电流-频率变换器依照图3-1所示的顺序，采用直接耦合的方式连接，就构成了完整的金属探测器的原理图其设计的总理框图如图3-1所示：
图3-1设计电路总理框图
3.2设计步骤
3.2.1 直流电源及振荡、检波电路设计
直流电源及振荡、检波电路：系统稳压电源采用集成三端稳压器CW79L05组成，其输入端接电池（-12V），输出稳压值为-5V。
总之，通过这次课程设计，不仅使我对所学过的知识有了一个新的认识。而且提高了我考虑问题，分析问题的全面性以及动手操作能力。使我的综合能力有了一个很大的提高。
二、设计任务与要求
2.1设计任务
设计一种可准确探测小范围内是否存在金属物体的电子器件，当金属在靠近探测器时，驱动音响电路发声。当移开金属时，驱动音响电路不发声。
2.2设计要求
设计一种可探测金属的电子装置——金属探测器，探测器性能要求：
1.工作温度范围：-40℃~+50℃
2.连续工作时间：一组5号电池可连续工作40h。
3.探测距离大于20cm（金属物体愈大，测距也愈大，对1角硬币的探测距离为20cm）。
4.具有自动回零功能，并可抑制土壤效应。
三、设计步骤及原理分析
3.1设计方法
常见的金属探测器大都是利用金属物体对电磁信号产生涡流效应的原理。探测方法一般有三种。
(1)频移识别：利用金属物体使电路电信号频率改变来识别金属物体。
3.当6脚的电压小于2/3 ，2脚的电压大于1/3 时，比较器 输出高电平， 也输出高电平，即基本触发器R=1，S=1，触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。
由于阀值输入端（TH）为高电平（＞2/3 ）时，定时器输出低电平，因
此也将该端称为高触发端；